什么是时序图，时序图怎么看？

我做产品的时候，最怕就是做IIC和SPI的通信。
这两种协议时序哪怕是延时时间有误差，都有可能导致通信不上。
出现问题的时候，如果没设备也很难排查问题到底出在哪里。
有时候这个产品写好的时序程序，换一个单片机用同一个程序移植过去就不行了。
而且很多公司都没有设备可以调试这些协议，大多数时候都是完全靠蒙。
今天就拿新手比较头痛的SPI来进行时序图的分析和讲解，看不懂你打我！
我记得第一次SPI通讯的时候，完全是照抄网络上的程序，因为芯片手册的时序图看起来太可怕了，根本看不懂。
后面各种模拟时序写多了，才有了经验，然后用经验去理解数据手册以及网络上的教程。
很多新手看各种数据手册和教程被吓到了，其实很多时候不是你的问题，而是数据手册和教程写得太学术化了。
举个例子，就像SPI协议用CPOL和CPHA真值表来选择不同的模式。

文章插图
因为在很多SPI接口芯片的数据手册根本没提CPOL和CPHA这两个东西，那要怎么知道芯片的通讯模式？
其实是要我们自己根据芯片手册的时序图去分析模式的，而不会直接告诉你是用的哪个模式。
【什么是时序图，时序图怎么看？】所以在看时序之前，我们先要了解CPOL和CPHA到底有啥区别。
CPHA是用来控制数据是在第一个跳变沿还是第二个跳变沿采集的。

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通过上图可以看到：
CPHA=0的时候，数据是在第一个跳变沿的时候就会被采集。
CPHA=1的时候，数据是在第二个跳变沿的时候才会被采集。
那问题来了，到底是上升沿还是下降沿采集？
这个就由CPOL来决定了：
CPOL=0的时候是上升沿采集。
CPOL=1的时候是下降沿采集。

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除此以外，CPOL还决定了我们时钟线SCLK空闲时的状态。
CPOL=0的时候表示SCLK在空闲时为低电平。
CPOL=1的时候表示SCLK在空闲时为高电平。
Ok，明白了这个，我们再分析4种模式的时序图。

模式0(CPOL=0 CPOL=0)

CPOL = 0：时钟线空闲时是低电平，第1个跳变沿是上升沿，第2个跳变沿是下降沿
CPHA = 0：数据在第1个跳变沿（上升沿）采样
时序图如下：

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2.模式1(CPOL=0 CPOL=1)
CPOL = 0：空闲时是低电平，第1个跳变沿是上升沿，第2个跳变沿是下降沿
CPHA = 1：数据在第2个跳变沿（下降沿）采样
时序图如下：

文章插图
3.模式2(CPOL=1 CPOL=0)
CPOL = 1：空闲时是高电平，第1个跳变沿是下降沿，第2个跳变沿是上升沿
CPHA = 0：数据在第1个跳变沿（下降沿）采样
时序图如下：

文章插图
4.模式3(CPOL=1 CPOL=1)
CPOL = 1：空闲时是高电平，第1个跳变沿是下降沿，第2个跳变沿是上升沿
CPHA = 1：数据在第2个跳变沿（上升沿）采样
时序图如下：

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这样看是不是对4种模式的区别比较清晰了？
下面，我们再拿OLED的驱动芯片SSD1306的时序图来作为实战讲解。
SSD1306的4线SPI通讯时序如下：

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